球窩噴管性能分析.pdf

1、本課題的研究對象-某型號固體火箭發(fā)動機球窩噴管,屬我國新一代先進常規(guī)戰(zhàn)術導彈的Ⅱ級固體火箭發(fā)動機的輕質(zhì)化、高精度、大載荷的推力向量控制(ThrustVectorControl-TVC)系統(tǒng)。其功能是為某型號固體火箭發(fā)動機通過燃氣提供可控軸向和側(cè)向飛行推力,以保證飛行器穩(wěn)定性、按規(guī)定彈道飛行或作必要機動飛行。球窩噴管是固體火箭發(fā)動機的機械動力裝置,是導彈彈體的重要組成部分,是實現(xiàn)對飛行器控制的最終環(huán)節(jié),關系到飛行的成敗。某型號固體火箭發(fā)動

2、機TVC系統(tǒng)-球窩噴管的全軸擺動運動通過大尺寸(Φ≥300mm)球面的陽球和陰球等組成的接頭來實現(xiàn)。接頭即是TVC系統(tǒng)活動體和固定體的聯(lián)接件,又是載荷支撐件。系統(tǒng)運動中,在大載荷作用下,接頭受力狀態(tài)比較復雜。決定接頭動態(tài)性能的接觸力分布、擺心漂移量及系統(tǒng)作動力矩預報問題;決定接頭接觸承載性能的接觸應力、接觸變形問題,是決定系統(tǒng)功能發(fā)揮的關鍵問題,其具體的研究方法和研究內(nèi)容是目前該型號TVC系統(tǒng)尚未解決的關鍵問題,是本文主要研究目標。本課

3、題的主要研究內(nèi)容有:第一.基于Pro/E軟件,建立球窩噴管整機模型,為系統(tǒng)剛?cè)狁詈蟿恿W分析提供幾何模型。第二.基于虛擬樣機技術,建立球窩噴管接頭參數(shù)化接觸模型、剛?cè)狁詈隙囿w動力學模型。以正弦波激勵方式,計算分析不同載荷作用下,系統(tǒng)運動中,陰、陽球間接觸力的大小及分布規(guī)律、擺心漂移量和系統(tǒng)作動力矩。第三.采用計算流體動力學方法,計算了噴管內(nèi)壁面壓力分布;基于有限元分析軟件ANSYS,建立球窩噴管接觸有限元計算模型,計算分析球窩噴管接頭接